抹除編碼

MinIO 實作抹除編碼作為提供資料冗餘和可用性的核心元件。此頁面提供了 MinIO 抹除編碼的簡介。

請參閱可用性和復原能力和部署架構，以取得有關 MinIO 如何在生產部署中使用抹除編碼的更多資訊。

抹除編碼基礎知識

注意

本節中的圖表和內容呈現了 MinIO 抹除編碼操作的簡化視圖，並非旨在表示 MinIO 完整抹除編碼實作的複雜性。

MinIO 將每個伺服器集區中的磁碟機分組為一個或多個大小相同的抹除集。

MinIO 在初始化伺服器集區時，會決定抹除集的最佳數量和大小。您無法在此初始設定後修改這些設定。

對於每個寫入操作，MinIO 將物件劃分為資料和同位分片。

抹除集條紋大小決定了部署的最大可能同位。用於確定要產生的資料和同位分片數量的公式為

N (ERASURE SET SIZE) = K (DATA) + M (PARITY)

您可以將同位值設定為 0 到 1/2 抹除集大小之間。

如果您稍後變更同位值，以給定同位設定寫入的物件不會自動更新。

MinIO 至少需要 K 個任何類型的分片，才能讀取物件。

此處的數值 K 構成部署的讀取仲裁。因此，清除集必須至少有 K 個運作正常的磁碟機，才能支援讀取操作。

MinIO 無法重建失去讀取仲裁的物件。此類物件可能需要透過其他方式恢復，例如複寫重新同步。

MinIO 至少需要 K 個清除集磁碟機，才能寫入物件。

此處的數值 K 構成部署的寫入仲裁。因此，清除集必須至少有 K 個可用的線上磁碟機，才能支援寫入操作。

如果同位 EC:M 恰好是清除集大小的一半，則寫入仲裁為 K+1。

這可以防止腦裂類型的情況，例如網路問題導致清除集中恰好一半的磁碟機與另一半隔離。

K+1 邏輯確保客戶端不可能將同一個物件寫入兩次 - 一次寫入清除集的每個「一半」。

對於維持讀取仲裁的物件，MinIO 可以使用任何資料或同位分片來修復損壞的分片。

使用 MinIO Erasure Coding Calculator 來探索您計畫拓撲的可能的清除集大小和分佈。在可能的情況下，每個節點使用偶數個節點和磁碟機，以簡化拓撲規劃和磁碟機/清除集分佈的概念化。

對磁碟機的獨佔存取權

MinIO 要求對為物件儲存提供的磁碟機或磁碟區具有獨佔存取權。不應有其他程序、軟體、腳本或人員直接對提供給 MinIO 的磁碟機或磁碟區，或 MinIO 放置在其上的物件或檔案執行任何操作。

除非 MinIO 工程部門指示，否則請勿使用腳本或工具直接修改、刪除或移動所提供磁碟機上的任何資料分片、同位分片或元數據檔案，包括從一個磁碟機或節點移動到另一個。此類操作很可能會導致廣泛的損壞和資料遺失，超出 MinIO 的修復能力。

為部署設定同位是在可用性和總可用儲存空間之間取得平衡。較高的同位值會提高對磁碟機或節點故障的彈性，但會犧牲可用儲存空間，而較低的同位值則提供最大的儲存空間，但對磁碟機/節點故障的容錯能力較低。使用 MinIO Erasure Code Calculator 來探索同位對您計畫叢集部署的影響。

下表列出了在由 1 個節點和 16 個 1TB 磁碟機組成的 MinIO 部署上，不同清除碼同位層級的結果

16 個磁碟機 MinIO 叢集上的同位設定結果
同位	總儲存空間	儲存比例	讀取操作所需的最小磁碟機數	寫入操作所需的最小磁碟機數
`EC: 4` (預設)	12 提位元組	0.750	12	12
`EC: 6`	10 提位元組	0.625	10	10
`EC: 8`	8 提位元組	0.500	8	9

位元衰減是指儲存媒體層級上隨機變更造成的靜默資料損壞。對於資料磁碟機，它通常是代表資料的電荷或磁性方向衰減的結果。這些來源範圍很廣，從斷電時的小電流尖峰到導致位元翻轉的隨機宇宙射線。由此產生的「位元衰減」可能會導致資料媒體上的細微錯誤或損壞，而不會觸發監控工具或硬體。

MinIO 對 HighwayHash 演算法的優化實作可確保其即時捕獲和修復損壞的物件。從應用程式開始，到網路，再到記憶體或磁碟機，透過在讀取時計算雜湊並在寫入時驗證雜湊，從頭到尾確保完整性。該實作針對速度進行了設計，可以在 Intel CPU 的單個核心上實現超過 10 GB/秒的雜湊速度。